Теплопередача в строительстве
Мачинский В.Д.
1939 г.
Книга является учебным пособием для строительных втузов. В ней приводятся выводы основных формул для. теплотехнических расчетов строительных ограждений, методы применения формул- к отдельным элементам ограждений — стенам, световым проемам, покрытиям, полам.
Освещается вопрос об учете влияния воздухопроницаемости и паропроницаемости, расчет влажностнего состояния.
Излагаются методы теплотехнических расчетов ограждений при нестационарных тепловых режимах, т. е. при их нагреве, охлаждении или периодичном тепловом потоке, в частности при инсоляции.
Освещается применение расчетов к конкретным ограждениям жилищного и промышленного строительства и выводы о целесообразности разных конструкций.
Далее излагаются особенности применения этих методов к сооружениям подземным и специальным— холодильникам, сооружениям на вечной мерзлоте, к резервуарам, бакам и т. д.
Даются формулы и методы для теплотехнического расчета основной отопительной аппаратуры и примеры приложения этой теории к случаям, из практики.
Книга рассчитана на студентов строительных специальностей (строителей и отопленцев) и инженеров-проектировщиков.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие......................... ...
Введение ...............................
Часть I. Установившееся движение теплоты через строительные ограждения
Глава 1. Основные формулы и коэфициенты..............
Глава 2. Теплопотери строительных ограждений ...........
Глава 3. Влияние на тепловой и санитарный режим ограждений их газопроницаемости и конденсации в них водяных паров . . .
Часть II. Переменное (неустановившееся) движение теплоты через строительные ограждения
Глава 1. Остывание и нагревание. Общие уравнения и метод Фурье . .
Глава 2. Остывание и нагревание. Приближенный метод расчета проф. Э. Шмидта (Мюнхен).....................
Глава 3. Остывание и нагревание. Приближенные методы автора . . .
Глава 4. Периодичное (волнообразное) движение теплоты в строительных ограждениях.......................
Глава 5. Практические применения предыдущих методов. Полезная теплоемкость строительных ограждений. Охлаждение и нагрев отдельных ограждений и целых помещений..... . . .
Часть III. Практические строительные ограждения с теплотехнической точки зрения
Глава 1. Стены и их углы, световые проемы.............
Глава 2. Верхние покрытия, полы и подполья.............
Глава 3. Подземные сооружения....................
§ 1. Подземные неотапливаемые хранилища с умеренным затепленном. —
§ 2. Подвалы под отапливаемыми помещениями.—
§ 3. Помещения с сильным затоплением ограждений. —
§ 4. Туннели в наружной почве. —
§ 5. Подземные каналы для теплого воздуха. —
§ 6. Трубы, проложенные в почве. —
§ 7. Подземные сооружения глубокого заложения.
Глава 4. Специальные случаи охлаждения сооружений (баки, резервуары и т. д.)........................
§ 1. Охлаждение и нагревание баков, резервуаров и труб с водой. —
§ 2. Холодопотери полов холодильников и глубина промерзания грунта под ними. —
§ 3. Оттаивание вечной мерзлоты под зданиями.
Глава 5. Планировка зданий в теплотехническом отношении. Общая величина теплопотерь..................... 265
Часть IV. Теплотехника приборов отопления и вентиляции
Глава 1. Теплопередача конвекцией .................. 269
§ 1. Теория подобия и критерии. —
§ 2. Эмпирические формулы для конвекционных коэфициентов а.—
§ 3. Основные методы расчетов конвекционной теплопередачи.
Глава 2. Теплопередача излучением.................. 288
§ 1. Излучение под углом.—
§ 2. Поглощение и отражение тепловой радиации и теплопередача.—
§ 3. Более сложные случаи взаимного облучения поверхностей. —
§ 4. Экраны.—
§ 5. Теплоизлучение газов.
Глава 3. Реальная теплопередача в отопительных установках..... 310
§ 1. Теплопередача в котельных топках. —
§ 2. Теплопередача комнатных нагревательных приборов. —
§ 3. Расчет снеготаялки для плоских покрытий. —
§ 4. Защита производственного помещения от излучения аппаратов с высокой температурой.
Использованная литература ....... ............... 318
Приложения I—XIV:..........................
I. Теплотехнические показатели строительных и термоизоляционных материалов в наружных ограждениях (I—VII)...... 320
II. Теплозащитные свойства строительных материалов..... 326
III. Коэфициент излучения С (по Е. Шмидту).......... 330
IV. Определение С по Cj и С................... 331
V. Величина температурного фактора с ............. —
VI. Величины коэфициентов-теплопередачи ак и ав при разных условиях.......................... 332
VII. Величины Хв09„..................... . . 333
VIII. Количество пара, насыщающее 1 м3 оздуха при разных температурах .......................... 334
IX. Коэффициенты бщей теплопередачи............ 335
X. Ведомость расчета теплопотерь в гражданских сооружениях . 336
XI. Коэфициенты воздухопроницаемости материалов....... 337
XII. Коэфициенты паропроницаемости материалов (;j.)....... 338
ХШ. Значения максимальной упругости/: водяного пара в воздухе для различных температур................ 339
XIV. Средние месячные температуры почвы в разных климатических районах........................ 341
ПРЕДИСЛОВИЕ
Дисциплина „строительная теплотехника" развивалась у нас вместе с ростом строительства. Это обогащало и теплотехническую теорию и строительную практику. Если последняя с ее новыми материалами и конструкциями стала возможной на базе теории, то и теория получила от практики много опытных данных, новых заданий и проблем, стимулировавших ее дальнейшее движение.
Вот почему последующие издания этой книги так сильно отличаются от предыдущих. В настоящем третьем издании наряду с исключением всего устаревшего материала внесен ряд новых тем: об охлаждении и нагревании строительных элементов и целых зданий, равно и таких объектов, как резервуары с водой, баки; о тепловом расчете глубоких подземных сооружений и сооружений на вечной мерзлоте о теплотехнике промышленного и в частности холодильного строительства И пр.
Важнейшим добавлением является новая часть IV книги, посвященная теплотехнике приборов отопления и вентиляции, т. е. теории конвекционной и радиационной теплопередачи.
Системы отопления и вентиляции составляют часть постройки, поэтому включение их теплотехники в данную книгу не противоречит основной ее теме, но лишь пополняет ее. Это соответствует и интересам нашей современной системы преподавания, при которой специальность теплоснабжения и вентиляции включена в учебные планы строительных втузов.
Во многих вопросах этой книги автору пришлось находить решения впервые за отсутствием готовых данных в нашей и иностранной технической литературе. Те из самостоятельных решений, которые затем были превзойдены новыми — самого ли автора или других специалистов,— исключены из настоящего издания.
Равным образом выпущены и те части прежнего материала, которые, .хотя м сохраняют значение, но уже мало применимы или стали общеизвестными. Все это дало возможность, почти не увеличивая размеров книги, включить в нее весь тот новый материал, который не использован или недостаточно использован по мнению автора в других технических изданиях.
С точки зрения существующих учебных планов следует отметить, что для строительной специальности необходимый минимум материала сосредоточен в первой и третьей частях книги, а для специальности отопления и вентиляции — в первой и четвертой частях.
Проф. В. Д. Мачинский
Мачинский В.Д.
1939 г.
Книга является учебным пособием для строительных втузов. В ней приводятся выводы основных формул для. теплотехнических расчетов строительных ограждений, методы применения формул- к отдельным элементам ограждений — стенам, световым проемам, покрытиям, полам.
Освещается вопрос об учете влияния воздухопроницаемости и паропроницаемости, расчет влажностнего состояния.
Излагаются методы теплотехнических расчетов ограждений при нестационарных тепловых режимах, т. е. при их нагреве, охлаждении или периодичном тепловом потоке, в частности при инсоляции.
Освещается применение расчетов к конкретным ограждениям жилищного и промышленного строительства и выводы о целесообразности разных конструкций.
Далее излагаются особенности применения этих методов к сооружениям подземным и специальным— холодильникам, сооружениям на вечной мерзлоте, к резервуарам, бакам и т. д.
Даются формулы и методы для теплотехнического расчета основной отопительной аппаратуры и примеры приложения этой теории к случаям, из практики.
Книга рассчитана на студентов строительных специальностей (строителей и отопленцев) и инженеров-проектировщиков.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие......................... ...
Введение ...............................
Часть I. Установившееся движение теплоты через строительные ограждения
Глава 1. Основные формулы и коэфициенты..............
Глава 2. Теплопотери строительных ограждений ...........
Глава 3. Влияние на тепловой и санитарный режим ограждений их газопроницаемости и конденсации в них водяных паров . . .
Часть II. Переменное (неустановившееся) движение теплоты через строительные ограждения
Глава 1. Остывание и нагревание. Общие уравнения и метод Фурье . .
Глава 2. Остывание и нагревание. Приближенный метод расчета проф. Э. Шмидта (Мюнхен).....................
Глава 3. Остывание и нагревание. Приближенные методы автора . . .
Глава 4. Периодичное (волнообразное) движение теплоты в строительных ограждениях.......................
Глава 5. Практические применения предыдущих методов. Полезная теплоемкость строительных ограждений. Охлаждение и нагрев отдельных ограждений и целых помещений..... . . .
Часть III. Практические строительные ограждения с теплотехнической точки зрения
Глава 1. Стены и их углы, световые проемы.............
Глава 2. Верхние покрытия, полы и подполья.............
Глава 3. Подземные сооружения....................
§ 1. Подземные неотапливаемые хранилища с умеренным затепленном. —
§ 2. Подвалы под отапливаемыми помещениями.—
§ 3. Помещения с сильным затоплением ограждений. —
§ 4. Туннели в наружной почве. —
§ 5. Подземные каналы для теплого воздуха. —
§ 6. Трубы, проложенные в почве. —
§ 7. Подземные сооружения глубокого заложения.
Глава 4. Специальные случаи охлаждения сооружений (баки, резервуары и т. д.)........................
§ 1. Охлаждение и нагревание баков, резервуаров и труб с водой. —
§ 2. Холодопотери полов холодильников и глубина промерзания грунта под ними. —
§ 3. Оттаивание вечной мерзлоты под зданиями.
Глава 5. Планировка зданий в теплотехническом отношении. Общая величина теплопотерь..................... 265
Часть IV. Теплотехника приборов отопления и вентиляции
Глава 1. Теплопередача конвекцией .................. 269
§ 1. Теория подобия и критерии. —
§ 2. Эмпирические формулы для конвекционных коэфициентов а.—
§ 3. Основные методы расчетов конвекционной теплопередачи.
Глава 2. Теплопередача излучением.................. 288
§ 1. Излучение под углом.—
§ 2. Поглощение и отражение тепловой радиации и теплопередача.—
§ 3. Более сложные случаи взаимного облучения поверхностей. —
§ 4. Экраны.—
§ 5. Теплоизлучение газов.
Глава 3. Реальная теплопередача в отопительных установках..... 310
§ 1. Теплопередача в котельных топках. —
§ 2. Теплопередача комнатных нагревательных приборов. —
§ 3. Расчет снеготаялки для плоских покрытий. —
§ 4. Защита производственного помещения от излучения аппаратов с высокой температурой.
Использованная литература ....... ............... 318
Приложения I—XIV:..........................
I. Теплотехнические показатели строительных и термоизоляционных материалов в наружных ограждениях (I—VII)...... 320
II. Теплозащитные свойства строительных материалов..... 326
III. Коэфициент излучения С (по Е. Шмидту).......... 330
IV. Определение С по Cj и С................... 331
V. Величина температурного фактора с ............. —
VI. Величины коэфициентов-теплопередачи ак и ав при разных условиях.......................... 332
VII. Величины Хв09„..................... . . 333
VIII. Количество пара, насыщающее 1 м3 оздуха при разных температурах .......................... 334
IX. Коэффициенты бщей теплопередачи............ 335
X. Ведомость расчета теплопотерь в гражданских сооружениях . 336
XI. Коэфициенты воздухопроницаемости материалов....... 337
XII. Коэфициенты паропроницаемости материалов (;j.)....... 338
ХШ. Значения максимальной упругости/: водяного пара в воздухе для различных температур................ 339
XIV. Средние месячные температуры почвы в разных климатических районах........................ 341
ПРЕДИСЛОВИЕ
Дисциплина „строительная теплотехника" развивалась у нас вместе с ростом строительства. Это обогащало и теплотехническую теорию и строительную практику. Если последняя с ее новыми материалами и конструкциями стала возможной на базе теории, то и теория получила от практики много опытных данных, новых заданий и проблем, стимулировавших ее дальнейшее движение.
Вот почему последующие издания этой книги так сильно отличаются от предыдущих. В настоящем третьем издании наряду с исключением всего устаревшего материала внесен ряд новых тем: об охлаждении и нагревании строительных элементов и целых зданий, равно и таких объектов, как резервуары с водой, баки; о тепловом расчете глубоких подземных сооружений и сооружений на вечной мерзлоте о теплотехнике промышленного и в частности холодильного строительства И пр.
Важнейшим добавлением является новая часть IV книги, посвященная теплотехнике приборов отопления и вентиляции, т. е. теории конвекционной и радиационной теплопередачи.
Системы отопления и вентиляции составляют часть постройки, поэтому включение их теплотехники в данную книгу не противоречит основной ее теме, но лишь пополняет ее. Это соответствует и интересам нашей современной системы преподавания, при которой специальность теплоснабжения и вентиляции включена в учебные планы строительных втузов.
Во многих вопросах этой книги автору пришлось находить решения впервые за отсутствием готовых данных в нашей и иностранной технической литературе. Те из самостоятельных решений, которые затем были превзойдены новыми — самого ли автора или других специалистов,— исключены из настоящего издания.
Равным образом выпущены и те части прежнего материала, которые, .хотя м сохраняют значение, но уже мало применимы или стали общеизвестными. Все это дало возможность, почти не увеличивая размеров книги, включить в нее весь тот новый материал, который не использован или недостаточно использован по мнению автора в других технических изданиях.
С точки зрения существующих учебных планов следует отметить, что для строительной специальности необходимый минимум материала сосредоточен в первой и третьей частях книги, а для специальности отопления и вентиляции — в первой и четвертой частях.
Проф. В. Д. Мачинский